[發明專利]一種基于電廠實時數據的入爐煤硫分在線計算方法

在審

• 申請號: 202210083842.2
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114662046A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 朱雪松;羅睿;王智微;陳華冬;張德屯;農正軍;符亮;關洪亮;馮清海;王業開;陳崇敬;林師嚴;陳人波;劉彩利;邢元斌;陳鵬;朱光耀;蔡德帥
• 申請（專利權）人: 華能海南發電股份有限公司海口電廠;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15;G06F17/18;G06Q50/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種基于電廠實時數據的入爐煤硫分在線計算方法，首先采集電廠實時生產數據和煤質化驗數據；然后根據煤質內硫元素在鍋爐的運行軌跡和質量守恒原理，構建入爐煤硫分與現場采集參數之間的數學關系；之后，計算入爐煤成分與脫硫系統原煙氣參數之間的滯后時間，以及煤質取樣點到爐膛入口位置的延遲時間，計算入爐煤硫分計算值與現場采集參數的時刻偏差；最后進行入爐煤硫分計算值和化驗值的對比，計算最新的修正系數，最后計算得到不同時刻下的入爐煤硫分。本方法能有效利用電廠歷史數據和煤質化驗數據，通過自動實時采集和關聯數據分析，獲取入爐煤硫分信息，為電廠燃料管理、績效考評和燃燒運行決策提供必要的數據支持。

技術領域

本發明涉及火力發電行業的軟測量應用技術領域，特別涉及一種基于電廠實時數據的入爐煤硫分在線計算方法。

背景技術

隨著電廠數字化建設進程的推進，智能電廠的許多生產業務分析及燃料管理都需要依賴進入爐膛的燃料實時成分信息，比如煤質硫分，既是電廠進行燃料管理與實時績效考核的重要依據，也是脫硫系統進行出力調節的重要參考，也為爐膛硫氧化物的生成量以及可能引起的水冷壁高溫腐蝕及尾部煙道低溫腐蝕提供基礎信息。

但是燃料硫分一般是由運行值班人員進行定時定點地取樣和離線化驗得到，化驗結果一般也會滯后若干小時，化驗取樣結果的代表性也有限。燃料硫分一般在燃煤中的比例也較小，不同類型的煤質差異較大，暫時缺少穩定準確地在線測量裝置得到入爐煤的實時硫分值。隨時電廠信息化、數字化的基礎建設完善，利用電廠實時運行數據和化驗數據進行自動計算分析和校正，形成入爐煤硫分的實時軟測量方案，具有重要意義。

發明內容

為了實時掌握火電廠入爐煤的實時硫分，本發明的目的在于提供一種基于電廠實時數據進行入爐煤的硫含量軟測量在線計算方法，該方法能結合現場入爐煤燃燒的實時數據信息及歷史化驗結果，進行在線計算入爐煤硫分并自動校正計算結果，為電廠燃料管理、脫硫系統運行調整等提供重要的基礎數據支持。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于電廠實時數據的入爐煤硫分在線計算方法，包括如下步驟：

步驟一：采集電廠關鍵的實時生產數據；

基于電廠廠級監控信息系統，采集獲取實時入爐煤量F_coal,單位為t/h,脫硫系統入口處的原煙氣流量G_gas,單位為km³/h，原煙氣SO₂濃度c_SO2，單位為mg/m³；

步驟二：建立入爐煤硫分S與實時生產數據的數學關系；

根據入爐煤的硫分在爐膛入口和出口質量守恒原則，并考慮硫元素在爐內燃燒，除了大部分轉化為SO₂，還有少部分轉化為SO₃和因為爐內噴鈣脫硫或自脫硫而形成硫酸鹽；將爐內入爐煤硫元素轉化為SO₃和硫酸鹽形態比例部分作為修正系數K統一考慮，得到入爐煤硫分與實時生產數據的函數關系，如下式(1)所示；

S——入爐煤硫分，％；

K——入爐煤硫分計算修正系數；

步驟三：計算煤質硫元素從入爐到脫硫系統入口處的流動時間t_flow；

根據實時計算的爐膛容積熱負荷實際值，估算煤粉進入爐膛到爐膛出口的燃燒停留時間t_a；根據煙氣流速及爐膛出口到脫硫系統入口的煙氣流程特征，估算煙氣從爐膛出口到脫硫系統入口的流動時間t_b；